대일본 인쇄 주식회사(DNP)의 액정 관련 연구의 제일인자 중 한 명인 쿠로다 고지는 2002년 입사 후 배속된 연구팀이 5년 후에 해산한다는 시련을 경험하고 있다.
쿠로다는, 액정 TV용 위상차 필름의 생산에 사용하는 「액정 코팅」의 기술을 개발하는 팀의 일원이었다. 위상차 필름이란, 디스플레이의 시야각을 넓혀, 경사 옆의 각도로부터도 화상이 선명하게 보이게 하는 것이다. 그러나 같은 성능을 가진 보다 저렴한 '연신 필름'의 대두로 DNP 제품의 가격 경쟁력이 잃어 시장에서의 철수가 정해진 것이다.
사회인으로서 처음으로 임한 테마였던 만큼, 「져서 분하다는 기분이 강하게 있었습니다」라고 쿠로다는 당시의 심경을 말한다. 연구팀 내에서는 실패 원인의 분석이 이루어졌다. "우리는 당시 대단한 일을 하고 있다는 자부심이 있었습니다. 하지만 세상에 받아들일 수 있게 하려면 비용이 중요한 요소. 최고 수준의 기술을 구축했지만, 기술의 레벨 업에 너무 기울어져, 비용을 두고 버렸습니다."
시대가 따라잡는
그 후, 구로다는 사이타마현 구키시의 공장에서, 액정 TV용의 다른 필름을 개발하게 되었다. 그러나 5년 정도 지났을 무렵, “또 액정 코팅 연구를 해달라”고 갑자기 상층부에서 지령이 왔다. 이번에는 3D TV용 위상차 필름 개발이었다. 쿠로다는 3D TV의 개발을 신문 기사 등으로 알고, 액정 코팅의 기술이 필요하다고 직감은 하고 있었지만, 연구로부터 장기간 떨어져 있었기 때문에, 「먼 곳에서 보고 있었다」라고 한다. 지바현 카시와시의 연구소로 돌아오면, 연구 재개의 기쁨을 씹는 것도 얼마 안되어, 연구에 몰두했다.
3D TV용으로는 위상차 필름에 패터닝을 실시해야 한다. 액정은 광 배향막 상에 배열된다. 광 배향막은, 광을 인가하면, 그 진동에 의해, 어느 방향으로 액정을 배열할 수 있다. 광의 조사를 고안함으로써, 필름 상에 도포한 액정을 다양한 방향으로 향하게 하여, 패턴을 형성할 수 있다. 이것은 연신 필름에는 불가능한 영역이다. 「액정의 이 특성은 이전부터 알고 있었습니다만, 사용도가 없었습니다. 우리는 앞을 지나가고 있었습니다.하지만, 드디어 시대가 따라잡아 왔습니다」라고 쿠로다. 이동하기 전에는 5년 전에 연구를 중단한 DNP의 액정 코팅 기술이 녹슬어지고 있는 것일까 우려하고 있었지만, 그것은 기우로 끝났다. 당시 일본의 최첨단 기술이었던 액정. 그것을 필름에 바르고 늘어놓고 굳히는 액정 코팅의 '최고의 기술을 요구', 날마다 절기연마한 성과는 5년 뒤에도 최첨단인 채였다. 이전에 쿠로다 등이 '실패의 원인'이라고 지적한 '비용도 외시로 최고 수준의 기술을 구축했다'는 것이 결과적으로는 DNP를 액정 코팅의 세계 리딩 컴퍼니로 밀어올리게 된다.
연필형 액정 분자를 정밀하게 정렬
액체이지만, 하나 하나의 분자가 고체로서의 성질을 가지는 "액정이라는 상태"를 기술자 이외의 사람에게 설명하는 것은 어렵다. 그래서 쿠로다는 때때로 연필의 형태를 하고 있는 액정의 분자를 의인화하여 설명한다. 분자군의 한 사람 한 사람에게 「당신은 오른쪽을 향해 주세요, 당신은 왼쪽」이라고 지시하는 것이, 액정층 아래에 있는 배향막씨. 이 사람이 사령탑이 되어 분자군들의 패턴을 만들어 간다. 그러나, 공기에 닿는 액정층의 최상부에서는, 말하는 것을 듣지 않는 분자군이 「지시와는 다른 방향으로 향하고 싶다」 때문에, 첨가제로 제어하게 된다. 그렇게 의도적으로 정렬시킨 액정분자군들을 필름상에서 굳힌다.
액정의 다양한 배향 상태 (이미지)
구로다가 담당한 3D TV용 위상차 필름 개발은 대성공이었지만, 3D TV의 붐은 오랫동안 계속되지 않았다. 2017년까지는, 모든 일본 메이커가 제조를 중지하고 있다. 그러나 쿠로다가 이 필름을 생산하는 공장에 액정 코팅 기술을 인도해 다음 연구 테마를 모색하고 있는 가운데 차세대 디스플레이로 유기 EL이 등장해 온 것이다. 여기에도 위상차 필름이 필요하다. 이 이상한 타이밍이었다.
유기 EL이 가져올 가능성
스마트폰 등에 사용되는 유기 EL 디스플레이에는 태양광의 반사를 막고 이미지의 검은색 등을 선명하게 보여주는 '원편광판'이라는 부재가 필요하다. 이 부재에도 위상차 필름을 사용하지만, 얇음이나 가벼움을 추구하는 스마트폰이나 태블릿 단말용으로는 액정 코팅이 적합하다.
최근 디스플레이 패널은 서서히 액정에서 유기 EL로 대체되고 있으며, DNP의 위상차 필름은 이미 세계적인 브랜드의 스마트폰이나 태블릿 단말기에도 채용되고 있다.
왼쪽: 원편광판 있음 오른쪽: 원편광판 없음(이미지)
팀워크가 빠뜨릴 수 없다.
이러한 연구개발에는 팀워크가 빠뜨릴 수 없다. 한 연구자는 도저히 모든 영역을 커버할 수 없기 때문이다. 쿠로다는 도쿄 이과 대학의 대학원에서 액정을 배웠지만, DNP에서의 전문은 입사 후에 독학으로 몸에 익힌 광학이다. 쿠로다의 연구팀에는 액정, 배향막, 셀룰로오스 트리아세테이트 필름 전문가가 소속된다. "제품 개발에 성공하는 것은 "모두가 이기는 것"입니다. 모두가 물건을 세상에 내보냈기 때문에 기쁨도 나눌 수 있습니다"
쿠로다는, 이 "팀워크력"을 어른이 되는 과정에서 익힌 것일지도 모른다. 출신지인 시즈오카현에서는 초등학생 때부터 축구에 몰렸다. 지금이라고 하는 자원봉사(수비적인 중반)의 포지션으로, 고교 시대는 강호 갖추어진 현 대회에서 톱 16까지 이겼다. 지금도 귀성하면 고등학교 시절 친구와 축구에 흥미를 느낀다. "다시 생각하면 축구와 지금의 일은 어떤 의미에서 가까울지도 모릅니다. 제가 아무리 득점해도 팀이 질 때 잃기 때문입니다."
최근의 목표는 접거나 구부릴 수 있는 유기 EL 디스플레이 패널용 위상차 필름을 개발하는 것이다. 말할 필요도 없이, 그것에는 높은 유연성과 내구성이 요구된다. "폴더블(접을 수 있음), 롤러블(둥글림이 가능)한 유기 EL 디스플레이는 2020년까지는 시장에 나선 것이 아닐까요. 세상은 그것을 향해 움직이고 있습니다."
적어도 2020년까지 쿠로다는 액정을 정밀하게 코팅하는 기술을 한층 더 높이로 끌어올리는 데 도전해 나갈 것 같다. DNP는 액정 코팅 제품을 비즈니스 성장 전략의 기둥 중 하나로 내걸고 연구개발에 매진하고 있다.
- 게시일: 2017년 6월 13일
- 부서명이나 제품의 사양등의 게재 내용은 취재시의 것입니다. 예고 없이 변경될 수 있으니 미리 양해 바랍니다.
2017년 6월 13일 by Discover DNP 편집부
